淺析運放對電源電流的速率有大影響？

本文介紹的應(yīng)用利用了 LTC6261 運放系列中提供的獨特特性組合。這些器件的低靜態(tài)電流并未削弱它們通常為更耗電的部件保留功率級別上執(zhí)行操作之能力。在其通用性之外，增加了軌至軌輸入和輸出、停機和封裝選擇等特點。

一個新的運放系列相對于電源電流的速度指標(biāo)達到了業(yè)界領(lǐng)先水平。LTC6261 / LTC6262 / LTC6263 系列 (單、雙、四路) 可在 240μA 的低電源電流下提供 30MHz 增益帶寬乘積，并具有 400μV 的最大失調(diào)電壓以及軌至軌輸入和輸出。結(jié)合 1.8V 至 5.25V 電源，這些運放可實現(xiàn)要求在低功率和低電壓條件下提供不打折扣之性能的應(yīng)用。

橋接式差分輸出放大器

由于可依靠低電源電流獲得這種帶寬和噪聲性能，因此實現(xiàn)超卓保真度所消耗的功率僅為便攜式音頻設(shè)備常見功耗的一小部份。鑒于 LTC6261 的獨特功能，與有源濾波器一樣，重溫便攜式音頻設(shè)備頭戴式耳機驅(qū)動器是一項合理的計劃。

頭戴式耳機揚聲器阻抗的范圍從 32Ω 至 300Ω;它們的響應(yīng)率從 80dB 至 100dBSPL/1mW 及更高。例如設(shè)想一個具有 90dBSPL/1mW 響應(yīng)率的頭戴式耳機揚聲器，它需要獲取 100mW 輸送功率以達到 110dBSPL。當(dāng)其阻抗為 32Ω 時，RMS 電流為 56mA，電壓為 1.8V;而當(dāng)阻抗為 120Ω 時，RMS 電流則為 29mA，電壓為 3.5V。

在采用一個 3.3V 電源和一個 LTC6261 放大器之輸出的情況下，可能不具備產(chǎn)生 100mW 功率的足夠驅(qū)動能力。然而，兩個 180° 定相放大器的組合足以提供達到 100mW 以上輸出功率所需的驅(qū)動能力。復(fù)制該橋式驅(qū)動電路可為左側(cè)和右側(cè)供電。

LTC6263 在一個小型封裝中提供了 4 個放大器。從一個雙放大器 LTC6262 驅(qū)動電路 (可以是左側(cè)或右側(cè)) 獲得的數(shù)據(jù)示于圖 2 和圖 3。在采用高達 1VP-P 輸入但無負(fù)載的情況下，兩個放大器的基本電流消耗為 500μA。

圖 1：音頻頭戴式耳機橋式驅(qū)動器

圖 2：在不同負(fù)載條件下 LTC6262 橋式驅(qū)動器 THD 和噪聲與頻率的關(guān)系曲線

圖 3：在不同負(fù)載條件下 LTC6262 橋式驅(qū)動器 THD 和噪聲與幅度的關(guān)系曲線 (在 1kHz)

該電路包括兩部分，首先是一個閉環(huán)增益 = 1.5 的反相增益級，還有一個隨后的反相級。反相級的組合產(chǎn)生一個數(shù)值為 3 的單端輸入至差分輸出增益。當(dāng)采用 500mVP-P 輸入時，輸出為 1.5VP-P、或 0.75V 最大值、或 0.53VRMS。當(dāng)負(fù)載為 50Ω 時，500mV 輸入產(chǎn)生約 5.6mW 的輸出功率。在 1VP-P 輸入條件下，該電路提供 22.5mW。請注意，這為 LTC6261 輸出能夠在有負(fù)載的情況下具備接近軌至軌的擺幅提供了幫助。